CN102976640A - 一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐火材料的制备领域，特别涉及一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法，其特征在于，将的白云石和菱镁矿按重量百分比配制成CaO含量为15%～20%、MgO含量为80%～85%的原料，投入球磨罐中研磨混合，同时加水消化制浆，浆液烘干后加入木质素磺酸钙，混匀，压制成砖坯后进行煅烧。锻烧过程：升温到1100℃，保温3～5小时，再升温到最终煅烧温度2000℃～2200℃，保温5～7小时，抽真空，水冷至1000℃，通氢气保护，继续水冷直至室温。与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有较强的抗水化性和较高的耐腐蚀性，从根本上解决了镁钙系耐火材料易水化这一难题，方便了日后的储存、运输、砌筑等。

Description

一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法
技术领域
本发明涉及耐火材料的制备领域，特别涉及一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法。
背景技术
目前为满足冶金行业发展的需要，进一步发挥镁钙系耐火材料的优势，就必须解决镁钙系耐火材料的水化问题。近些年国内外学者对这一问题进行了较为广泛的研究，并开发出了许多改善镁钙系耐火材料水化问题的方法。但从防水化实效来讲都不是很理想：无论是表面处理、密封包装还是生产工艺控制都是使制品尽量与空气隔绝，防止和水的接触，以达到防水化的目的，但并不是从根本上解决水化问题，一旦制品外部表层受到破坏，隔绝空气的防护层的脱落必将导致制品迅速水化；目前可通过添加各种添加剂改善水化性能，这类添加剂有很多种，其中有以生成液相为主的添加剂，如Al2O3、Fe2O3、TiO2等氧化物，以及CaF2、MgCl2等盐类，以及形成固溶体为主的添加剂如CeO2、La2O3等稀土氧化物，这些添加剂的加入必然导致镁钙材料一些高温性能的下降，以降低其优良的高温性能来获得抗水化的方法显然也是不理想的。
发明内容
本发明的目的是提供一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法，从烧成温度入手，从根本上解决CaO易水化这一难题，开发出具有优良抗水化性能和抗渣侵蚀性能的优质镁钙系耐火材料。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法，将粒度50～80mm的白云石和菱镁矿按重量百分比配制成CaO含量为10%～20%、MgO含量为80%～90%的原料，投入球磨罐中研磨混合，同时加水消化制浆，浆液烘干成粉末，向粉末中加入粉末总重量2～5%的木质素磺酸钙，混匀，在100～150MPa压力下压制成砖坯后进行煅烧。
所述锻烧的过程是：以7～10℃/min升温速率升到1100℃，保温3～5小时，再继续以7～10℃/min的升温速率升到最终煅烧温度2000℃～2200℃，保温5～7小时，然后将焙烧设备抽真空到0.2～0.5Mpa，水冷至1000℃后，设备内通氢气保护，继续水冷至室温。
烧成温度是影响镁钙系耐火材料抗水化性能的最主要的控制因素之一，在高温煅烧阶段，主晶相晶格发育完善并且二次再结晶，同时还伴随该过程的晶界迁移, 残余气体的排除和杂质相分区富集，最终形成稳定型结构。在1700℃时，MgO中可固溶CaO，固溶度约为1.8%，随着温度的提高固溶度会不断增大，这种固溶效应对减少游离CaO，提高制品的抗水化性能很有帮助，尤其是对CaO含量较低的制品，这种效应就更明显。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：烧成制品的粉化率降低，体积密度提高，随着MgO-CaO相结合程度明显提高，使之具有较强的抗水化性和较高的耐腐蚀性，该方法从根本上解决了镁钙系耐火材料易水化这一难题，方便了日后的储存、运输、砌筑等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
本发明一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法，将粒度50～80mm的白云石和菱镁矿按重量百分比配制成CaO含量为10%～20%、MgO含量为80%～90%的原料，投入球磨罐中研磨混合，同时加水消化制浆，浆液烘干成粉末，向粉末中加入粉末总重量2～5%的木质素磺酸钙，混匀，在100～150MPa压力下压制成砖坯后进行煅烧。
其锻烧的过程是以7～10℃/min升温速率升到1100℃，保温3～5小时，再继续以7～10℃/min的升温速率升到最终煅烧温度2000℃～2200℃，保温5～7小时，然后将焙烧设备抽真空到0.2～0.5Mpa，水冷至1000℃后，设备内通氢气保护，继续水冷至室温。
将白云石和菱镁矿混合物研磨消化烘干后，取相同量粉末添加不同量木质素磺酸钙结合剂制作实施例试样，试样成分见表1。
表1
Figure BDA0000260718991
按照国标GB2977-82进行体积密度和粉化率测定见表2。
表2
实施例 1700℃粉化率% 1700℃体积密度（g/cm3） 2000℃粉化率% 2000℃体积密度（g/cm3）
1 1.8315 3.2 0.7964 3.50
2 1.6476 3.3 0.7896 3.52
3 1.5793 3.3 0.7132 3.55
4 2.5750 3.11 1.0356 3.42
5 2.4396 3.15 1.0243 3.45
6 2.4138 3.2 0.9896 3.48
7 7.5884 3.1 1.6324 3.39
8 7.5027 3.17 1.6137 3.42
9 7.4736 3.2 1.5921 3.45

Claims (2)

1.一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法，其特征在于，将粒度50～80mm的白云石和菱镁矿按重量百分比配制成CaO含量为10%～20%、MgO含量为80%～90%的原料，投入球磨罐中研磨混合，同时加水消化制浆，浆液烘干成粉末，向粉末中加入粉末总重量2～5%的木质素磺酸钙，混匀，在100～150MPa压力下压制成砖坯后进行煅烧。
2.根据权利要求1所述的一种超高温煅烧制备优质镁钙砂的方法，其特征在于，所述锻烧的过程是：以7～10℃/min升温速率升到1100℃，保温3～5小时，再继续以7～10℃/min的升温速率升到最终煅烧温度2000℃～2200℃，保温5～7小时，然后将焙烧设备抽真空到0.2～0.5Mpa，水冷至1000℃后，设备内通氢气保护，继续水冷至室温。
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